模具型腔如何抛光成高亮镜？

在模具制造过程中，模具的成型部分往往需要表面抛光。掌握抛光技术可以提高模具质量和使用寿命，进而提高产品质量。

01.模具抛光方法及工作原理

模具抛光通常使用油条、羊毛轮、砂纸等，使材料表面塑性变形，去除工件表面的突出部分，获得光滑的表面，一般主要是手动操作。表面质量要求高的可采用超精度抛光方法。超精度抛光是一种特殊的研磨工具。在含有研磨材料的研磨液中，压在工件的加工表面上进行高速旋转运动。抛光可以实现Ra0.008μm表面粗糙度。

02.模具抛光常用的工具及规格类别

1)常用的模具抛光工具有:砂纸、油石、绒毡轮、研磨膏、合金锉刀、钻石磨针、竹片、纤维油石、圆旋磨机。

2)砂纸：150#，180#，320#，400#，600#，800#，1000#，1200#，1500#；

3)油石：120#，220#，400#，600#；

4)绒毡轮:圆柱形、圆柱形、方形尖嘴；

5)磨：1#（白色）3#（黄色）6#（橙色）9#（绿色）15#（蓝色）25#（褐色）35#（红色）60#（紫色）；

6）锉刀：方，圆，扁，三角及其他形状；

7)钻石磨针:一般为3/32或1/8，有圆波形、圆柱形、长直柱形、长圆椎形；

8)竹片：各种形状适用于操作人员和模具形状，用于压砂纸，在工件上研磨，达到所需的表面粗糙度；

9）纤维油石：200#（黑色）400#（蓝色）600#（白色）800#（红色）

03.抛光过程

(1)粗抛

精铣、电火花加工、磨削等工艺后的表面可选择转速35000～40000 r/min旋转表面抛光机进行抛光。然后是手工油石研磨，条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。使用顺序为180#→240#→320#→400#→600#→800#→1000#。

(2)半精抛

砂纸和煤油主要用于半精抛。砂纸的数量依次为：400#→600#→800#→1000#→1200#→1500#。实际上#1500砂纸只适用于淬火模具钢（52HRC以上)，不适用于预硬钢，因为这可能会损坏预硬钢表面，达不到预期的抛光效果。

(3)精抛

精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨，则通常的研磨顺序是9μm（1800#）→6μm（3000#）→3μm（8000#）。9μm钻石研磨膏和抛光布轮可用于去除1200#和1500#砂纸留下的头发磨痕。然后用粘毡和钻石研磨膏打磨，顺序是1μm（14000#）→1/2μm（60000#）→1/4μm（#）。

(4)抛光工作环境

抛光过程应分别在两个工作场所完成，即粗磨加工场所和精磨加工场所，并注意清理工件表面残留的砂粒。一般从油石到1200#砂纸完成后，工件应转移到无尘室进行抛光，以确保空气中的无尘颗粒粘附在模具表面。精度要求1μm以上（包括1μm）抛光工艺可以在干净的抛光室进行。如果进行更**的抛光，则必须在**干净的空间，因为灰尘、烟雾、头皮屑和唾液泡沫可能会报废高精度的抛光表面。抛光工艺完成后，工件表面应进行防尘保护。当抛光过程停止时，应仔细清除所有磨料和润滑剂，以确保工件表面清洁，然后在工件表面喷涂一层模具防锈涂层。

04.影响模具表面抛光的因素

(1)工件表面状况

在机械加工过程中，表面会因热量、内应力或其他因素而损坏，切割参数不当会影响抛光效果。电火花加工后的表面比机械加工或热处理后的表面更难研磨。因此，电火花加工前应进行精细修整，否则表面会形成硬化薄层。如果电火花精细规范选择不当，热影响层的更大深度可以达到0.4 mm。硬化薄层的硬度高于基体，必须去除。因此，更好增加粗磨加工，为抛光加工提供良好的基础。

(2)钢材质量

优质钢材是获得良好抛光质量的前提，钢材中的各种夹杂物和气孔都会影响抛光效果。为了达到良好的抛光效果，工件在开始机械加工时必须注明抛光表面粗糙度。当工件确定需要镜面抛光时，必须选择抛光性能好的钢材，并进行热处理，否则不能达到预期效果。

(3)热处理工艺

如热处理不当，钢材表面硬度不均匀或特性不同，抛光困难。

(4)抛光技术

由于抛光主要是手动完成的，人类技能仍然是影响抛光质量的主要原因。一般认为抛光技术影响表面粗糙度，事实上，良好的抛光技术应配合高质量的钢和正确的热处理工艺，以获得令人满意的抛光效果；相反，抛光技术不好，即使钢不能达到镜面效果。

05.不同类型抛光应注意的事项

(1)模具砂纸和油石研磨应注意的事项

1)硬度高的模具表面只能用干净柔软的油石打磨工具。

2)在研磨过程中转换砂等级时，必须清洁工件和操作人员的手，避免将粗砂带到下一级细研磨操作中。

3)每次打磨时，砂纸应从不同处理45°方向打磨，直至上一级砂纹消除。上一级砂纹清除后，必须延长25%的打磨时间，才能转换下一个更细的砂号。

4)抛光时改变不同方向，避免工件波浪等不均匀。

(2)钻石研磨抛光应注意的事项

钻石研磨抛光必须尽可能在较轻的压力下进行，特别是在抛光预硬件和用细磨膏抛光时。8000#磨砂抛光时，常用载荷为100～200 g/cm2，但很难保持这种载荷的准确性。为了方便这样做，你可以在木条上做一个薄而窄的把手，或者在竹条上切一部分，使它更柔软。这有助于控制抛光压力，以确保模具表面压力不会过高。当使用钻石研磨抛光时，不仅工作表面要清洁，而且工人的手也必须非常干净。

(3)塑料模具抛光注意事项

塑料模具的抛光与其他行业所需的表面抛光有很大的不同。严格地说，塑料模具的抛光应称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求，而且对表面平整度、光滑度和几何精度也有很高的标准。

镜面抛光标准分为4级：A0=Ra0.008μmA1=Ra0.016μmA3=Ra0.032μmA4=Ra0.063μm

由于电解抛光、流体抛光等方法难以准确控制零件的几何精度，化学抛光、超声抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量不能满足要求，精密模具的镜面加工主要是机械抛光。

抛光注意事项如下：

1)新模腔开始加工时，应先检查工件表面，用煤油清洗表面，使油石表面不粘污垢，导致切割功能丧失。

2)研究粗纹时，要按先难后易的顺序进行，尤其是一些难研的死角，深底要先研，更后是侧面和大平面。

3)部分工件可能有多个组拼在一起研磨，先研究单个工件的粗纹或火花纹，然后将所有工件拼在一起研磨平滑。

4)对于大平面或侧平面的工件，用油石去除粗纹，然后用直钢板进行透光检测，检查是否有不均匀或倒扣的不良情况。如果有倒扣，会导致零件脱模困难或零件拉伤。

5)为防止模具工件开发倒扣或有一些贴合面需要保护，可以用锯片或砂纸贴在边缘，达到理想的保护效果。

6)研究模具平面前后拉动，尽量平整拖动油石的手柄，不超过25°，由于斜度过大，力由上向下冲洗，很容易在工件上开发大量粗纹。

7)如果工件平面用铜片或竹片压砂纸抛光，砂纸不得大于工具面积，否则会研究到不应研究的地方。

8)尽量不要用研磨机修复模具表面，因为砂轮头修复的模具表面粗糙，波浪不均匀。如有必要，砂轮头必须粘贴到同心平衡。

9)研磨工具的形状应接近模具的表面形状，以确保工件不被研磨变形。

如何解决抛光中常见的问题

(1)过度抛光

日常抛光过程中遇到的更大问题是过度抛光，即抛光时间越长，模具表面质量越差。过度抛光有两种现象：橙皮和点蚀。过度抛光主要发生在机械抛光中。

(2)工件橘皮的原因

不规则粗糙的表面被称为橙皮。产生橙皮的原因有很多。更常见的原因是模具表面过热或过碳。抛光压力过大和抛光时间过长是产生橙皮的主要原因。例如：抛光轮抛光，抛光轮产生的热量很容易导致橙色皮肤。硬钢能承受较大的抛光压力，相对较软的钢容易过度抛光，研究证明过度抛光时间会因钢的硬度而不同。

(3)消除工件橘皮的措施

当发现表面质量不好时，许多人会增加抛光压力，延长抛光时间，这往往会使表面质量更差。以下方法可用于补救：

1)去除有缺陷的表面，研磨粒度略粗于以前的砂号，然后研磨，抛光强度低于以前。

2)低于回火温度25℃应力消除，抛光前用更细的砂号打磨，直到达到满意的效果，更后用较轻的力打磨。

(4)工件表面点蚀形成的原因

由于钢中的一些非金属杂质通常是硬脆氧化物，在抛光过程中从钢表面拉出，形成微坑或点蚀，产生点蚀的主要因素如下：

1)抛光压力过大，抛光时间过长。

2)钢材纯度不够，硬杂质含量高。

3)模具表面生锈。

4)黑皮料未去除。

(5)消除工件点蚀的措施

1)仔细重新研磨表面，砂粒粒度略粗于以前使用的粒度，更后一步用软油石研磨后抛光。

2)当砂粒尺寸小于1 时mm应避免使用更软的抛光工具。

3）尽可能短的抛光时间和更小的抛光强度。模具制造过程中型腔的抛光是一个非常重要的过程，它关系到模具的质量和使用寿命，也决定了产品的质量。掌握抛光的工作原理和工艺，选择合理的抛光方法，可以提高模具的质量和使用寿命，进而提高产品的质量。